package 中等.队列;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;

/**
 * 设计你的循环队列实现。 循环队列是一种线性数据结构，其操作表现基于 FIFO（先进先出）
 * 原则并且队尾被连接在队首之后以形成一个循环。它也被称为“环形缓冲器”。
 * 循环队列的一个好处是我们可以利用这个队列之前用过的空间。在一个普通队列里，
 * 一旦一个队列满了，我们就不能插入下一个元素，即使在队列前面仍有空间。
 * 但是使用循环队列，我们能使用这些空间去存储新的值。
 * 你的实现应该支持如下操作：
 * <p>
 * MyCircularQueue(k): 构造器，设置队列长度为 k 。
 * Front: 从队首获取元素。如果队列为空，返回 -1 。
 * Rear: 获取队尾元素。如果队列为空，返回 -1 。
 * enQueue(value): 向循环队列插入一个元素。如果成功插入则返回真。
 * deQueue(): 从循环队列中删除一个元素。如果成功删除则返回真。
 * isEmpty(): 检查循环队列是否为空。
 * isFull(): 检查循环队列是否已满。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode.cn/problems/design-circular-queue
 */
public class 设计循环队列_622 {

    public static void main(String[] args) {

        MyCircularQueue circularQueue = new MyCircularQueue(3); // 设置长度为 3
        System.out.println(circularQueue.enQueue(1));  // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.enQueue(2));  // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.enQueue(3));  // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.enQueue(4));  // 返回 false，队列已满
        System.out.println(circularQueue.Rear());  // 返回 3
        System.out.println(circularQueue.isFull()); // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.deQueue());  // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.enQueue(4));  // 返回 true
        System.out.println(circularQueue.Rear());  // 返回 4

    }

    // 数组模拟
    static class MyCircularQueue {

        private int[] nums;

        private int begin = -1;

        private int end = -1;

        private int size;

        public MyCircularQueue(int k) {
            nums = new int[k];
        }

        public boolean enQueue(int value) {
            // 队列为空时，队首和队尾是同一个索引
            if (isEmpty()) {
                begin = 0;
                end = 0;
                nums[0] = value;
                size++;
                return true;
            }
            if (isFull()) {
                return false;
            }
            end++;
            end %= nums.length;
            nums[end] = value;
            size++;
            return true;
        }

        public boolean deQueue() {
            if (isEmpty()) {
                return false;
            }
            begin++;
            begin %= nums.length;
            size--;
            return true;
        }

        public int Front() {
            if (isEmpty()) {
                return -1;
            }
            return nums[begin];
        }

        public int Rear() {
            if (isEmpty()) {
                return -1;
            }
            return nums[end];
        }

        public boolean isEmpty() {
            return size == 0;
        }

        public boolean isFull() {
            return size == nums.length;
        }
    }

    // 双端队列模拟
    static class MyCircularQueue2 {

        private Deque<Integer> deque;

        private int size = 0;

        private int k_;

        public MyCircularQueue2(int k) {
            deque = new ArrayDeque<>(k);
            k_ = k;
        }

        public boolean enQueue(int value) {
            if (isFull()) {
                return false;
            }
            deque.addLast(value);
            size++;
            return true;
        }

        public boolean deQueue() {
            if (isEmpty()) {
                return false;
            }
            deque.pollFirst();
            size--;
            return true;
        }

        public int Front() {
            if (isEmpty()) {
                return -1;
            }
            return deque.peekFirst();
        }

        public int Rear() {
            if (isEmpty()) {
                return -1;
            }
            return deque.peekLast();
        }

        public boolean isEmpty() {
            return size == 0;
        }

        public boolean isFull() {
            return size == k_;
        }
    }


}
